graftstoffeinspritzanlage mit hydraulischem .Einspritzungsversteller an Brennkraftmaschinen, insbesondere an Dieselmotoren. Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage mit hydraulischem Einspritzungsversteller an Brennkraftmaschi- nen, insbesondere an Dieselmotoren, bei der eine Kraftstoffzubringerpumpe eine mit der Drehzahl steigende,
stets über der jeweiligen Verbrauchsmenge liegende Kraftstoffmenge zur Einspritzpumpe fördert und bei der die Kraftstoff-Überschussmenge durch eine Über- strömleitung von der Pumpe zum Kraftstoff- behälter zurückgeleitet wird.
Die Erfindung bezweckt, bei Kraftstoff- einspritzanlagen dieser Art ein ruhiges, er schütterungsfreies Arbeiten eines Verstell- gliedes des Einspritzungsverstellers bei allen Drehzahl- und Belastungsschwankungen der Maschine zu erreichen.
Dies geschieht gemäss der Erfindung dadurch, dass das in einem Gehäuse beweglich angeordnete Verstellglied des hydraulischen Einspritzungsvers.tellers das Gehäuse in zwei nacheinander von der lUberschussmenge durchflossene Kammern unterteilt, die .durch einen Drosselquerschnitt miteinander verbunden sind, und dass hinter der zuletzt durchflossenen Kammer in die Überströmleitung ein Strömungswiderstand eingebaut ist, der bei Erreichen eines be stimmten,
die Bewegungen des Verstellgliedes dämpfenden Druckes den Rückfluss zum Kraftstoffbehälter freigibt.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 das Schema einer Kraftstoffein- spritzanlage für eine Brennkraftmasehine mit Teilschnitten, Fig. 2 eine Einzelheit in grösserem Mass stab.
1 ist eine Einspritzpumpe, die in nicht dargestellter Weise von einer Brennkraft- maschine, insbesondere einem Dieselmotor, angetrieben wird. 2 ist eine Kraftstofförder- pumpe, die an die Einspritzpumpe ange flanscht ist und von dieser angetrieben wird. 3, 4 ist die Saugleitung der Förderpumpe, durch die der Kraftstoff aus einem Behälter 5 angesaugt wird. Eine Druckleitung 6 führt von der Förderpumpe ? zum Saugraum 19 der Einspritzpumpe.
Ausserdem steht die Druckleitung 6 über ein unter normalen Betriebsverhältnissen nicht öffnendes Sicherheitsventil 7 und eine Leitung 8 mit der Saugseite der Förder- pumpe 2 bezw. dem Kraftstoffbehälter 5 in Verbindung. Aus dem Saugraum 19 gelangt der Kraft stoff in bekannter Weise durch Saugkanäle 20 in die Zylinderräume 21 der Einspritz pumpe.
Bei jeder Umdrehung der Nocken welle 23 der Einspritzpumpe werden deren Pumpenkolben 24 einmal auf- und abbeivegt. Sobald bei jedem Aufwärtshub die Saug kanäle 20 und die diesen gegenüberliegenden Rückströmkanäle 20a von den Pumpenkolben überdeckt sind, wird der im Zylinderraum eingeschlossene Kraftstoff verdichtet und über Druckventile 25 und Leitungen 26 zu den nicht dargestellten Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine gedrückt.
Die Förde rung zu den Düsen hört auf, sobald die unten mit einer schrägen Steuerkante 27 (Fig. 2) versehene Kolbensteuerfläche 28 den Riic1L- strömkana1 20a aufzusteuern beginnt. Dieses Auf-steuern erfolgt noch während des Auf wärtshubes, und zwar abhängig von der Länge desjenigen Teils der Steuerfläche 28, der dem Rückströmkanal 20er durch Ver drehen des Kolbens gegenübergestellt ist.
Die Verdrehung des Kolbens wird durch ein Zahnrad 29 bewirkt, das längsverschiebbar auf -dem Kolben befestigt ist und von einer verzahnten Regelstange 30 aus verdreht wer den kann. In dem Ausführungsbeispiel wird die im Gehäuse der Einspritzpumpe längs verschiebbar gelagerte Regelstange 30 von einem Pneumatischen Regler 31 aus bewegt. der auf die sieh abhängig von der Motordreh zahl und der Stellung einer vom Fahrer will kürlich einstellbaren Drosselklappe verändern- den Ansaugluftverhältuisse im Motorsaug rohr 32 anspricht.
So wie durch die untere Schrägkante 27 der Steuerfläche 28 beim Verdrehen des Pumpenkolbens das Ende des wirksamen Förderbubes der Einspritzpumpe verändert wird, so kann durch ihre obere Schrägkante 33 der Beginn der Förderung, das heisst der Einspritzbeginn festgelegt werden. Die Schrägkante 33 ist in Fig. 2 des dargestellten Ausführungsbeispiels so ausgebildet, dass mit der Einstellung grösserer Einspritzmengen bei wachsender Maschinenbelastung der Ein spritzbeginn etwas früher gelegt wird.
Dabei richtet sich die Schräge der Kante 33 jeweils danach, ob und gegebenenfalls in welchem LTtnfang bei. der betreffenden @erbrennungs- kraftmaschine, für die die Einspritzpumpe bestimmt ist, eine Änderung des Spritzbe ginns in Abhängigkeit von der Belastung er wünscht ist.
Soweit der von der Förder- oder Zubrin gerpumpe 2 geförderte Kraftstoff nicht von der Einspritzpumpe 1 verbraucht wird, ge langt er über eine Leitung 18 in ein zylin drisches GehäLise 10. In dem Gehäuse 10 ist ein Kolben 11. geführt, der durch eine Kol benstange 1 \? mit einem Hebel 18 verbunden ist. Der Kolben 11 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 10 in zwei Kammern 14 Lind 1.'5, die lediglich durch einen in der Zylin derwand angebrachten Schlitz 16 miteinan der verbunden sind.
Der Querschnitt des Schlitzes 16 nimmt von dem einen Ende des Zylinders nach dem andern Ende zu. In der Kammer 15 ist eine Feder 17 angeordnet, die den Kolben nach links in Fig. 1 zu drängen sucht.
Die Kammer 15 ist über eine Leitung 37 und ein Ventil 34 mit einer Leitung 35 ver bunden, die zum Kraftstoffbehälter 5 zurück führt und zusammen mit den Leitungen 1.8 und 37 eine Üfiäerströmleitung für den über schüssig geförderten Kraftstoff bildet. Das Ventil 34 verhindert das Leerlaufen der Kammer 15 und ist so gebaut, dass es bereits bei einem geringen Überdruck in der Kammer 15 unter Freigabe eines verhältnismässig grossen Durchlassquerschnittes öffnet.
Auf diese Weise kann auch bei grossen anfallen den Mengen von rückströmendem Kraftstoff in der Kammer 15 niemals eine nennenswerte Druckzunahme vorkommen. Die beiderseitige Beaufschlagung des Kolbens 11 mit Kraft stoff wirkt stossdämpfend, so dass der Kalben gegenüber einseitig beaufsehlagten Kolben bedeutend ruhiger arbeitet.
Der Hebel 13 ist in einem Gehäuseteil 41 der Einspritzpumpe 1 drehbar gelagert und umgreift mit seinem untern. Arm gabelförmig eine Kupplungsmuffe 42, die mit Innenver zahnungen in Aussenverzahnungen eingreift, die am Ende einer mit der Brennkraft maschine gekuppelten.Welle 43 und am da nebenliegenden Ende der Nockenwelle 23 vorgesehen sind.
Die Verzahnungen am Noekenwellenende und am rechtsliegenden Teil der Muffe 42 sind als Schrägverzahnun gen ausgebildet von einer solchen Richtung, dass beim Verschieben der Muffe nach links in Fig. 1 die Nockenwelle :etwas in ihrer Laufrichtung verdreht wird, so dass sich dadurch .eine entsprechende Vorverlegung des Einspritzhubes ergibt.
Die von der Brennkraftmas.ehine ange triebene Zubringerpumpe 2 fördert in der Zeiteinheit um so mehr Kraftstoff durch die Leitung 6 in den Saugraum 19 der Einspritz pumpe, je grösser die Drehzahl ist. Bei glei cher Belastung der Brennkraftmaschine än dert sich der Kraftstoffverbrauch der Ein spritzpumpe je Hub bei Drehzahländerungen nicht erheblich. Es gelangen deshalb bei gleichbleibender Belastung, aber veränder licher Drehzahl um so, grössere Kraftstoff mengen durch die Leitung 18 in die Kammer 14, je höher die Drehzahl steigt, bezw. um gekehrt.
Während bei kleineren Drehzahlen die in die Kammer 14 gelangenden geringeren Kraftstoffmengen durch den linken schmalen Teil der Nut 16 in, die Kammer 15 abfliessen können, verschieben die grösseren Kraftstoff mengen den als Verstellglied dienenden Kol ben 11 nach rechts in Fig. 1 und öffnen hierdurch mit wachsender Drehzahl dem durchfliessenden Kraftstoffstrom einen grö- sseren Durchflussquerschnitt. Hierdurch wird der Einspritzungsverstellhebel 13 in der Uhr- zeigerrichtung gedreht und .damit durch Vor wärtsdrehen der Nockenwelle 23 die <RTI
ID="0003.0029"> Ein- spritzpumpe entsprechend,der grösseren Dreh zahl auf einen früheren Spritzbeginn einge stellt.
Bei gleichbleibender Drehzahl und ver änderlicher Belastung .der Brennkraftma- schine ändert sich :die von der Zubringer pumpe 2 geförderte Kraftstoffmenge nicht, wohl aber die von der Einspritzpumpe ver brauchte und zu ,den Einspritzdüsen der Brennkraftmasehine geförderte Kraftstoff menge. Auch in diesem Fall ändern sich die durch die Leitung 18 in die Kammer 14 ab fliessenden Überströmmengen. Diese Mengen sind um so grösser, je kleiner :die Belastung der Maschine ist.
Es; werden also bei kleiner werdender Belastung die in der Kammer 14 anfallenden Kraftstoffmengen grösser. Dies hat zur Folge, dass bei fallender Belastung sieh der Kolben 11 nach rechts in Fig. 1 bewegt und die Nackenwelle 23 in oder Lauf richtung vorgedreht wird im Sinne einer Vorverlegung des Spritzbeginns.
Für solche Brennkraftmaschinen, bei denen eine Vorverlegung des Spritzbeginns mit abnehmender Belastung nicht erwünscht oder nicht in dem Masse erwünscht ist, wie sie .sich aus der Anordnung der Nut 16 und des Kolbens 11 ergibt, kann die mit abneh mender Belastung durch den Kolben 11 her vorgerufene Vorverlegung :
des. Spritzbeginns durch entsprechende Wahl der Steigung der Schrägkante 33 beliebig geändert und sogar unter Umständen in eine mit zunehmender Belastung erfolgende Yorverlegung des Spritzbeginns umgewandelt werden.
Es ist dies deshalb :möglich, weil mit der Einstel lung der Maschine auf eine andere Belastung nicht nur der Kolben 11 verstellt wird, son dern zugleich auch die Schrägkante 33, die ebenfalls den Spritzbeginn beeinflusst, ver dreht wird. In :dem :dargestellten Aus.füh- rungsbeispiel ist die Steigung .der Schrauben linie bei der Schrägkante 33 so gewählt, dass bei grosser Belastung :
der Kanal 20a wäh- rend des Aufwärtshubes der Pumpenkolben 24 früher zugesteuert wird als bei kleiner Belastung; die Schrägkante 33 bewirkt also in diesem Falleine Vorverlegung des Spritz- beginns mit zunehmender Belastung und wirkt deshalb der durch das Verstellglied 11 verursachten Späterlegung des Spritzbeginns bei zunehmender Belastung entgegen.
Je nachdem, ob man die Schrägkante 33 mit nur ganz schwacher Steigung ausführt oder mit einer grossen Steigung, kann man so den Ein fluss der Belastung auf das Verstellglied 1.1 und den Spritzbeginn teilweise oder ganz aufheben;
oder man kann sogar für entspre chend gebaute Brennkraftmaschinen eine so grosse Steigung der Schrägkante 33 wählen, dass sich insgesamt eine Vorverlegung des Spritzbeginns.
bei Zunahme der Bela=stung er gibt, obwohl das Verstellglied 11 für sich allein bei Belastungszunahme die Nocken welle 23 im Sinne einer Späterlegung ,des Spritzbeginns einstellt. Alle diese be lastungsabhängigen Verstellungen des Spritz- beginns erfolgen zusätzlich zu denjenigen Verstellungen, die durch Drehzahländerun gen bedingt sind und die stets in der Rich tung erfolgen, dass mit steigender Drehzahl eine der Drehzahlsteigerung entsprechende Vorverlegung des. Spritzbeginns zustande kommt.
An Stelle der in der Mantelfläche des Zylinders 10 angebrachten Nut 16 könnte auch ein glatter Zylinder mit einer einge setzten Büchse verwendet werden, die mit einem in ihrer Längsrichtung verlaufenden Schlitz versehen ist. Falls die Änderung der Fördermenge der Pumpe 2 und die Verstell bewegung des Hebels 13 in einem bestimm- ten oder im ganzen Drehzahlbereich nicht so übereinstimmen, dass bei jeder Drehzahl die richtige Spritzbeginneinstellung erfolgt,
so kann die Verstellung durch entsprechende Änderung der Breite des Schlitzes korrigiert werden.
Ferner könnte statt der Nut 16 von un gleichem Querschnitt irgendein Durchlass von gleichbleibendem Querschnitt gewählt werden. In diesem Fall würden sich in der Kammer 14 bei Drehzahlerhöhungen Druek- erhöhungen einstellen, die den Kolben.
11 ent sprechend der jeweiligen Drehzahlsteigerung nach rechts in Fig. 1 verschieben. Zur Er zeugung gleichmässiger Verstellwege bei gleichgrossen Drehzahlerhöhungen wird man dabei statt der Feder 17 zweckmässig meh rere hintereinander geschaltete Federn ver wenden, deren Vorspannung und Verstell kräfte den hei den Drehzahlerhöhungen vor kommenden Drucksteigerungen in der Kam mer 14 entsprechen.
Der Durchfluss ver schieden grosser Mengen bei gleichbleibendem Querschnitt des Durchlasses kommt, hierbei durch die Änderung des Druckunterschiedes zwischen den beiden Kammern 14 und 15 zustande.
Fuel injection system with hydraulic injection adjuster on internal combustion engines, in particular on diesel engines. The invention relates to a fuel injection system with hydraulic injection adjuster on internal combustion engines, in particular on diesel engines, in which a fuel feeder pump has a
always delivers a quantity of fuel that is greater than the quantity consumed to the injection pump and in which the excess fuel quantity is returned through an overflow line from the pump to the fuel tank.
In fuel injection systems of this type, the aim of the invention is to achieve smooth, vibration-free operation of an adjusting element of the injection adjuster for all speed and load fluctuations of the machine.
According to the invention, this happens in that the adjusting member of the hydraulic injection valve plate, which is movably arranged in a housing, divides the housing into two chambers through which the excess quantity flows one after the other, which are connected to one another by a throttle cross-section, and behind the chamber through which the flow last occurs Overflow line, a flow resistance is built in, which when a certain,
the movements of the adjusting member damping pressure releases the return flow to the fuel tank.
The object of the invention is shown in the drawing, for example. They show: FIG. 1 the diagram of a fuel injection system for an internal combustion engine with partial sections, FIG. 2 a detail on a larger scale.
1 is an injection pump which is driven in a manner not shown by an internal combustion engine, in particular a diesel engine. 2 is a fuel feed pump that is flanged to the injection pump and driven by it. 3, 4 is the suction line of the feed pump through which the fuel is sucked from a container 5. A pressure line 6 leads from the feed pump? to the suction chamber 19 of the injection pump.
In addition, the pressure line 6 is connected via a safety valve 7 that does not open under normal operating conditions and a line 8 to the suction side of the feed pump 2 or the fuel tank 5 in connection. From the suction chamber 19, the fuel arrives in a known manner through suction channels 20 in the cylinder chambers 21 of the injection pump.
With each revolution of the cam shaft 23 of the injection pump, the pump piston 24 is moved up and down once. As soon as the suction channels 20 and the opposite backflow channels 20a are covered by the pump piston with each upstroke, the fuel trapped in the cylinder chamber is compressed and pressed via pressure valves 25 and lines 26 to the injection nozzles, not shown, of the internal combustion engine.
The conveyance to the nozzles ceases as soon as the piston control surface 28, which is provided with an inclined control edge 27 (FIG. 2) at the bottom, begins to control the flow channel 20a. This on-control takes place during the on wärtshubes, depending on the length of that part of the control surface 28, which is compared to the return flow channel 20er by turning the piston Ver.
The rotation of the piston is caused by a gear 29 which is longitudinally displaceable on the piston and is rotated by a toothed control rod 30 from who can. In the exemplary embodiment, the control rod 30, which is mounted longitudinally displaceably in the housing of the injection pump, is moved by a pneumatic controller 31. which responds to the intake air ratio in the engine intake pipe 32, which changes the intake air ratio in the engine intake manifold 32 depending on the engine speed and the position of a throttle valve that can be arbitrarily set by the driver.
Just as the end of the effective delivery stroke of the injection pump is changed by the lower sloping edge 27 of the control surface 28 when the pump piston is rotated, the start of delivery, i.e. the start of injection, can be determined by its upper sloping edge 33. The inclined edge 33 is designed in Fig. 2 of the illustrated embodiment so that with the setting of larger injection quantities with increasing machine load, the start of injection is placed somewhat earlier.
The slope of the edge 33 depends on whether and, if so, to what extent. of the internal combustion engine in question, for which the injection pump is intended, a change in the start of injection as a function of the load is desired.
As far as the fuel delivered by the feed or feed pump 2 is not consumed by the injection pump 1, it reaches ge via a line 18 into a cylindrical housing 10. In the housing 10, a piston 11 is guided, the rod through a piston 1 \? is connected to a lever 18. The piston 11 divides the interior of the housing 10 into two chambers 14 and 1.'5, which are connected to the miteinan only through a slot 16 made in the cylinder wall.
The cross-section of the slot 16 increases from one end of the cylinder to the other end. In the chamber 15 there is a spring 17 which seeks to urge the piston to the left in FIG.
The chamber 15 is connected via a line 37 and a valve 34 with a line 35, which leads back to the fuel tank 5 and together with the lines 1.8 and 37 forms a Üfiäerströmleitung for the excess fuel delivered. The valve 34 prevents the chamber 15 from running empty and is constructed in such a way that it opens even when there is a slight excess pressure in the chamber 15, releasing a relatively large passage cross-section.
In this way, even in the case of large amounts of backflowing fuel in the chamber 15, there can never be a significant increase in pressure. The double-sided application of fuel to the piston 11 has a shock-absorbing effect, so that the calving works significantly quieter than the piston that is applied on one side.
The lever 13 is rotatably mounted in a housing part 41 of the injection pump 1 and engages around with its lower. A fork-shaped arm a coupling sleeve 42 which engages with internal teeth in external teeth which are provided at the end of a machine coupled with the internal combustion engine. Shaft 43 and at the adjacent end of the camshaft 23.
The teeth at the end of the Noekenwelle and on the right-hand part of the sleeve 42 are designed as helical gears in such a direction that when the sleeve is moved to the left in Fig. 1, the camshaft is slightly rotated in its direction of travel, so that a corresponding forward movement of the injection stroke results.
The by the Brennkraftmas.ehine is driven feeder pump 2 pumps in the unit of time the more fuel through the line 6 into the suction chamber 19 of the injection pump, the greater the speed. With the same load on the internal combustion engine, the fuel consumption of the injection pump per stroke does not change significantly when the engine speed changes. It therefore get at the same load, but variable speed Licher so, larger amounts of fuel through the line 18 in the chamber 14, the higher the speed increases, respectively. vice versa.
While at lower speeds the smaller amounts of fuel entering the chamber 14 can flow through the left narrow part of the groove 16 into the chamber 15, the larger amounts of fuel move the piston 11 serving as an adjusting member to the right in Fig. 1 and thereby open with it As the speed increases, the flowing fuel flow has a larger flow cross-section. As a result, the injection adjustment lever 13 is rotated in the clockwise direction and, by turning the camshaft 23 forward, the RTI
ID = "0003.0029"> Injection pump corresponding to the higher speed is set to an earlier start of injection.
With constant speed and variable load .the internal combustion engine changes: the amount of fuel delivered by the feeder pump 2 does not, but the amount of fuel consumed by the injection pump and delivered to the injection nozzles of the internal combustion engine. In this case too, the overflow quantities flowing through the line 18 into the chamber 14 change. The smaller these quantities, the greater the load on the machine.
It; so as the load becomes smaller, the amounts of fuel occurring in chamber 14 increase. As a result, when the load is falling, the piston 11 is moved to the right in FIG. 1 and the neck shaft 23 is rotated forward in the direction of travel in the sense of moving the start of injection forward.
For those internal combustion engines in which an advance of the start of injection with decreasing load is not desired or not to the extent desired, as it results from the arrangement of the groove 16 and the piston 11, the decreasing load by the piston 11 can be used pre-called forwarding:
The start of injection can be changed as desired by appropriate selection of the slope of the inclined edge 33 and can even be converted into a shift in the start of injection that takes place with increasing load.
This is possible because when the machine is set to a different load, not only is the piston 11 adjusted, but also the inclined edge 33, which also influences the start of injection, is rotated at the same time. In: the: illustrated exemplary embodiment, the pitch of the helical line at the inclined edge 33 is selected so that under heavy loads:
the channel 20a is closed earlier during the upward stroke of the pump piston 24 than when the load is low; In this case, the inclined edge 33 brings the start of injection forward with increasing load and therefore counteracts the delay in the start of injection caused by the adjusting member 11 with increasing load.
Depending on whether you run the inclined edge 33 with only a very slight slope or with a large slope, you can partially or completely cancel the influence of the load on the adjusting member 1.1 and the start of injection;
or you can even choose such a large slope of the inclined edge 33 for accordingly built internal combustion engines that a total of a forward shift of the start of injection.
when the load increases, he gives, although the adjusting member 11 by itself when the load increases, the camshaft 23 sets in the sense of a later setting, the start of injection. All these load-dependent adjustments of the start of injection take place in addition to those adjustments that are caused by changes in speed and that are always carried out in the direction that, with increasing speed, the start of injection is brought forward corresponding to the increase in speed.
Instead of the groove 16 made in the lateral surface of the cylinder 10, a smooth cylinder with an inserted bush could also be used, which is provided with a slot extending in its longitudinal direction. If the change in the delivery rate of the pump 2 and the adjustment movement of the lever 13 do not match in a certain or in the entire speed range so that the correct injection start setting occurs at every speed,
the adjustment can be corrected by changing the width of the slot accordingly.
Furthermore, instead of the groove 16 of unequal cross-section, any passage of constant cross-section could be selected. In this case, pressure increases would occur in the chamber 14 with increases in speed, which would affect the piston.
11 move accordingly to the respective speed increase to the right in FIG. In order to generate even adjustment paths with equally large increases in speed, instead of the spring 17, several springs connected in series will be used, whose bias and adjustment forces correspond to the speed increases in the chamber 14 before the pressure increases.
The flow of ver different large amounts with a constant cross-section of the passage comes about, here by the change in the pressure difference between the two chambers 14 and 15.